स्वचालित काँच उत्पादन आधार – मोड्युलर एचओसी (हिट अफ कम्प्रेशन) शुष्ककर्ता प्रणालीले वार्षिक ३ मिलियन किलोवाट-घण्टा भन्दा बढी ऊर्जा बचत प्रदान गर्यो

मेटा विवरण:  विश्वको सबैभन्दा ठूलो स्वचालित काँच निर्माता, फुयाओ काँचले आफ्नो फुकिङ आधारमा चारवटा १७० मि³/मिनेटका ताप-संपीडन अवशोषण शुष्ककर्ता स्थापना गरेको छ, जसले स्थिर -४०°से. ओस बिन्दु, शून्य परित्याग ह्रास, मोड्युलर अतिरिक्तता, वार्षिक बिजुली बचत ३ मिलियन किलोवाट-घण्टाभन्दा बढी र लगानी पुनर्प्राप्ति अवधि लगभग २ वर्ष प्राप्त गर्न सकेको छ।

ग्राहकको पृष्ठभूमि

फुयाओ काँच उद्योग समूह कम्पनी लिमिटेड  विश्वको सबैभन्दा ठूलो र सबैभन्दा प्रविधिमूलक रूपमा अग्रणी स्वचालित काँच समाधान प्रदायक हो। यो अद्यावधिक परियोजना फुयाओ काँचको फुजियान प्रान्त, फुकिङ रोङ्कियाओ आर्थिक र प्रविधिक विकास क्षेत्र, याङ्शिया स्ट्रिट मा अवस्थित छ। यो आधार फुयाओको विश्वव्यापी निर्यात आधार परियोजना हो जसले ६२७ मु (लगभग ४१.८ हेक्टर) को क्षेत्रफल ओगटेको छ र यसलाई विश्वस्तरीय शून्य-कार्बन बुद्धिमान कारखाना बनाउने उद्देश्य राखिएको छ।

फुयाओ ग्लास धारिता विस्तारको एक महत्वपूर्ण अवस्थामा छ, जसले यसको संपीडित वायु प्रणालीको विश्वसनीयता, ऊर्जा दक्षता र स्केलेबिलिटीमा अघि कहिल्यै नदेखिएको दबाव सिर्जना गरेको छ। आधारको कुल संपीडित वायु माग लगभग ५५०–६०० मि.क्यु./मिनेट (लगभग ३३,०००–३६,००० मि.क्यु./घण्टा)  हो, जुन पूरै फ्लोट ग्लास उत्पादन लाइन र कतिपय उच्च-स्तरीय स्वचालित ग्लास गहिरो-प्रशोधन लाइनहरूलाई सेवा दिन २४/७ सञ्चालित हुन्छ।

स्वचालित ग्लास निर्माणमा संपीडित वायुको प्रयोग

(सामग्री अपरिवर्तित – अघिल्लो संस्करणसँगै समान)

समस्याका बुँदाहरू

आधारको मूल संपीडित वायु शुष्कन प्रणालीमा ठूला शीतलन आधारित शुष्कन यन्त्रहरू र तापित परिशोधन अधिशोषण शुष्कन यन्त्रहरू (सूक्ष्म-ताप प्रकार)  को संयोजन समावेश थियो। जबकि उत्पादन क्षमता छिटो विस्तार भएको थियो र प्रक्रिया गुणस्तरका मापदण्डहरू बढेका थिए, मूल प्रणालीमा कतिपय संरचनात्मक समस्याहरू देखिएका थिए:

• शीतलन आधारित शुष्कन यन्त्रहरूको संघनित जल निकासको जोखिम:  फ्लोट काँच र कोटेड काँचका उत्पादन लाइनहरूमा नमीको प्रति अत्यन्त कम सहनशीलता हुन्छ। शीतलित शुष्ककर्ताहरूले पानी संघनित गरी हटाउन शीतलनको आधारमा काम गर्छन्, जसमा स्वचालित ड्रेन भाल्भहरूले संघनित द्रवलाई बाहिर निकाल्छन्। तथापि, संघनित द्रव ड्रेन भाल्भ शीतलित शुष्ककर्ता प्रणालीमा सबैभन्दा बढी दुर्घटनाग्रस्त घटक हो – चाहे त्यो फ्लोट-प्रकारको होस्, टाइमर-आधारित होस् वा इलेक्ट्रोनिक, सबै लामो समयसम्म निरन्तर सञ्चालनको क्रममा अट्किने, अवरुद्ध हुने वा विद्युतीय दुर्घटनाको सम्भावना राख्छन्। एकपटक ड्रेन भाल्भ दुर्घटनाग्रस्त भएपछि, संघनित द्रव सिधै निच्लो तर्फका पाइपहरू र उपकरणहरूमा प्रवेश गर्छ। काँच निर्माणको लागि, अधिशोषण टावरमा तरल पानी प्रवेश गर्दा शुष्ककारक (डिसिकेन्ट) तुरुन्तै नष्ट हुन्छ। यसभन्दा पनि गम्भीर छ कि यदि नमी कोटिङ कक्ष वा PVB संयोजन क्षेत्रमा प्रवेश गर्छ भने सम्पूर्ण ब्याचहरू अस्वीकृत हुन्छन्, र एउटा मात्र नोक्सानीको रकम लाखौं RMB सम्म पुग्न सक्छ। फुयाओको ठूलो पैमानाको निरन्तर उत्पादनमा कुनै पनि संघनित द्रव ड्रेन दुर्घटना अस्वीकार्य गुणस्तर जोखिम प्रतिनिधित्व गर्छ।
• हिटेड पर्ज शुष्ककर्ताहरूबाट उल्लेखनीय पर्ज ह्रास:  गरम पर्ज ड्रायरहरूले अझै पनि आफ्नो दर्जा गरिएको प्रवाहको ५–८% सम्म पर्ज वायुको रूपमा पुनर्जनन गर्छन्। लगभग ५५०–६०० मि.³/मिनेटको कुल प्रणाली क्षमताको लागि, यसको अर्थ हुन्छ २८–४८ मि.³/मिनेटको सुख्खा संपीडित वायु निरन्तर वातावरणमा छोडिन्छ  — जुन एउटा अतिरिक्त ठूलो कम्प्रेसरलाई निरन्तर सञ्चालन गर्ने जस्तै छ।
• ओस बिन्दु अस्थिरता:  गरम, आर्द्र ग्रीष्मकालीन अवस्थामा, गरम पर्ज ड्रायरहरूको पुनर्जनन क्षमता घट्छ। दबाव ओस बिन्दु उतारचढावमा हुन्छ, कहिमा -३०°C भन्दा माथि उठ्छ, जसले उच्च-स्तरीय उत्पादहरूको लागि -४०°C को डिजाइन लक्ष्यलाई निरन्तर बनाए राख्न गाह्रो बनाउँछ।
• उपकरणको छरितो वितरण र गह्रौं रखरखाव बोझ:  उपयोगिता कोठाभित्र फैलिएका धेरै एकाइहरूले स्थानको कम उपयोग र उच्च रखरखाव कार्यभार नतिजा दिए। प्न्यूमेटिक भाल्भहरू प्रत्येक १२–१८ महिनामा मरम्मत वा प्रतिस्थापनको आवश्यकता पर्थ्यो, र शुष्ककारी (डिसिकेन्ट) को क्षरण तीव्र भएको थियो।
• क्षमता विस्तारका आवश्यकताहरू पूरा गर्न असमर्थता:  मूल सुखाउने प्रणाली पहिले नै यसको क्षमता सीमा नजिक थियो र भविष्यको विस्तारलाई समर्थन गर्न सक्दैनथ्यो।
• शून्य-कार्बन स्मार्ट कारखाना लक्ष्यहरूसँग असंरेखण:  फुकिङ आधारलाई विश्व-वर्गीय शून्य-कार्बन स्मार्ट कारखानाको रूपमा स्थापित गरिएको छ। मूल सुखाउने प्रणालीको उच्च ऊर्जा खपत र उच्च पर्ज नोक्सान यस रणनीतिक लक्ष्यसँग धेरै असंरेखित थिए।

चित्र: १७० एनएम³/मिनट हिट-अफ-कम्प्रेसन डिसिकेन्ट एयर ड्रायर

हाम्रो समाधान

फुयाओ ग्लासका मुख्य आवश्यकताहरूलाई समाधान गर्दै: धेरै ठूलो क्षमता, तरल पानीको जोखिम शून्य, पर्ज नोक्सान शून्य, उच्च ऊर्जा दक्षता, कम रखरखाव, र मोड्युलर अतिरिक्तता , र यो विचार गर्दै कि फुकिङ आधारमा धेरै ठूला तेल-मुक्त केन्द्रापसारक कम्प्रेसरहरू छन्  जुन २४/७ सञ्चालनमा छन्, हामीले एउटा डिजाइन गर्यौं मोड्युलर हिट अफ कम्प्रेशन (एचओसी) अधशोषण ड्रायर प्रणाली  मा बनेको चार एचओसी ड्रायरहरू  समानान्तरमा संचालन गर्दै, एन+१ (वा यहाँसम्म कि एन+२) अतिरिक्तता प्रदान गर्दै।

मुख्य प्रविधि: हिट अफ कम्प्रेशन (एचओसी)

एचओसी प्रविधिले उच्च-प्रवाह तेल-मुक्त केन्द्रापसारक कम्प्रेसरहरूबाट उत्पन्न हुने कम्प्रेशनको ताप (सामान्यतया निकास तापमान १२०–१६०°से) प्रयोग गरेर शुष्ककारकलाई पुनर्जनित गर्दछ, जसले अतिरिक्त विद्युत् ताप ऊर्जा वा शुद्धीकरणको लागि संकुचित वायुको कुनै पनि खपत गर्दैन।

ब्लोअर पर्ज भन्दा एचओसी किन?  फुयाओ फुकिङ आधारको लागि – जुन एक विशाल पैमानाको अनुप्रयोग हो जहाँ धेरै तेल-मुक्त केन्द्रापसारक कम्प्रेसरहरू २४/७ पूर्ण लोडमा संचालनमा छन् – एचओसीले अतुलनीय फाइदाहरू प्रदान गर्दछ:

फुकिंग आधारमा तेल-रहित केन्द्रापसारी संपीडकहरूको निर्गत तापमान १२०–१५०°से मा स्थिर छ, जुन एचओसी पुनर्जननका लागि ताप स्रोतको आवश्यकता पूर्ण रूपमा पूरा गर्दछ।

मुख्य उपकरण

• ड्रायरहरू:  चार एचओसी-ड्राइ १७०  ताप-प्रतिस्पर्धा अधिशोषण शुष्ककर्ताहरू, प्रत्येकको क्षमता १७० मि³/मिनेट (१०,२०० मि³/घण्टा)  । समानान्तरमा स्थापित, यिनीहरूलाई लचिलो रूपमा कन्फिगर गर्न सकिन्छ: तीन संचालन + एक ब्याकअप  (कुल क्षमता ५१० मि³/मिनेट) वा चार संचालन  (कुल क्षमता ६८० मि³/मिनेट), वर्तमान र भविष्यका विस्तार आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
• पुनर्जनन विधि:  एक लघु धारा गर्म संकुचित वायु (तापमान लगभग १२०–१५०°से) केन्द्रापसारी संपीडकको डिस्चार्जबाट लिइन्छ एफ्टरकुलरअघि  र पुनर्जनन आवश्यक टावरतिर निर्देशित गरिन्छ। तापले शुष्ककारकबाट नमी अवशोषण गर्छ, र आर्द्र वायु वातावरणमा उत्सर्जित हुन्छ। सम्पूर्ण पुनर्जनन प्रक्रियामा शुद्धीकरणको लागि संकुचित वायु वा विद्युतीय ताप ऊर्जा प्रयोग गरिँदैन  – पुनर्जनन ऊर्जा सम्पूर्ण रूपमा अन्यथा व्यर्थ भएर हराउने अपशिष्ट तापबाट प्राप्त हुन्छ।
• शून्य तरल पानी जोखिम डिजाइन:  एचओसी शुष्ककर्ताहरू अधिशोषण  संघननको सट्टा शुष्कीकरण प्रक्रियाको समयमा कुनै तरल संघनित पानी उत्पादन गरिँदैन, त्यसैले संघनित पानीको ड्रेन भाल्भ दोषको कारणले तरल पानीको बहने जोखिम हुँदैन । यसको अतिरिक्त, एचओसी प्रणालीमा उच्च-दक्षता प्रवेश पृथक्कारक लगाइएको छ जसले उर्ध्वप्रवाह पाइपिङबाट अप्रत्याशित रूपमा आएको कुनै पनि तरल पानीलाई रोक्न सक्छ।
• नियन्त्रण प्रणाली:  एक सिमेन्स S7-1500 PLC मास्टर नियन्त्रकले चारवटा शुष्ककर्ताहरूको समन्वय गर्दछ, ऑनलाइन ओस बिन्दु निगरानीमा आधारित रनटाइम सन्तुलन गर्दछ र कुनै पनि दोषपूर्ण एकाइलाई स्वचालित रूपमा अलार्म सहित हटाउँदछ। एक १५-इन्चको औद्योगिक टचस्क्रिन HMI ले वास्तविक समयका संचालन पैरामिटरहरू र ऐतिहासिक प्रवृत्तिहरू प्रदर्शन गर्दछ। यो प्रणाली फुयाओको केन्द्रीय DCS मा एकीकृत छ जसले दूरस्थ निगरानी र अलार्म प्रबन्धन सुविधा प्रदान गर्दछ।
• फिल्ट्रेसन प्याकेज:  पूर्व-फिल्टर (१ माइक्रोमिटर) ले पाइपलाइनका कणहरू हटाउँदछ; उपरान्त-फिल्टर (०.०१ माइक्रोमिटर) ले सम्भावित शुष्ककारी सूक्ष्म कणहरू सङ्कलन गर्दछ; उच्च-दक्षता प्रवेश पृथक्कारी यन्त्रले कुनै पनि अप्रत्याशित तरल पानीलाई अवशोषण टावरहरूमा पुग्नुभन्दा अघि रोक्ने व्यवस्था गर्दछ।

प्रदर्शन विनिर्देशहरू

चित्र: १७० एनएम³/मिनिट ताप-संपीडन डिसिकेन्ट हावा ड्रायरहरू

डेलिभरी र स्थापना

यो परियोजना फुकिंग आधारमा योजनाबद्ध रखिएको रखरखाव अवरोध समयावधिमा कार्यान्वित गरिएको थियो:

• डिजाइन र कारखाना स्वीकृति परीक्षण (६ हप्ता):  विस्तृत प्रणाली डिजाइन, सामग्री चयन, PLC नियन्त्रण तर्क विकास। उत्पादन सुविधामा सबै चारवटा HOC शुष्ककर्ताहरूको पूर्ण FAT परीक्षण पूरा गरिएको, जसले वास्तविक कम्प्रेसर डिस्चार्ज अवस्थाहरूको अनुकरण गर्दछ।
• वितरण र स्थल तयारी (२ हप्ता):  चारवटा ठूला स्किड-माउन्टेड शुष्ककर्ताहरू (प्रत्येकको वजन लगभग १८ टन) फुकिंग आधारमा पुर्याइएका। पुरानो शुष्कीकरण उपकरणहरू हटाइएका, आधारहरू तयार पारिएका र पाइपिङ इन्टरफेसहरू आरक्षित गरिएका।
• स्थापना (३ हप्ता):  चारवटा शुष्ककर्ताहरूलाई सघाइएका स्किडहरूमा स्थापित गरिएका। कुल क्षेत्रफल लगभग ४० मी² (मूल प्रणालीभन्दा ३०% कम)। प्रत्येक शुष्ककर्ताको प्रवेश बन्दीमा आधारको उच्च-दबाव वायु आपूर्तिलाई जोड्न दबावित वायु हेडरहरू पुनः व्यवस्थित गरिएका। पुनर्जनन ताप प्रवेश गराउन कम्प्रेसर गर्म ग्याँस बाइपास पाइपिङमा संशोधन गरिएको। बिजुली र नियन्त्रण केबल स्थापना पूरा गरिएको।
• सञ्चालन सुरुवात र प्रमाणीकरण (१ हप्ता):  प्रणाली धुलो, रिसाव परीक्षण गरियो, ओस बिन्दु सेन्सरहरू क्यालिब्रेट गरियो। ७२ घण्टाको निरन्तर सञ्चालनमा ओस बिन्दु -४२°सी र -४४°सी बीच स्थिर रह्यो। नियन्त्रण प्रणालीमा अपरेटर प्रशिक्षण प्रदान गरियो र पूर्ण तकनीकी प्रलेखन र IQ/OQ मान्यता कागजातहरू उपलब्ध गराइयो।

कुनै अप्रत्याशित अवरोध घटना घटेन; सम्पूर्ण कार्य निर्धारित रखरोट मर्मत समयमा नै पूरा गरियो।

नतिजा र फाइदाहरू (सञ्चालन सुरु भएको पछि १२ महिना पछि)

२८–४८ मि.³/मिनेटको पर्ज नष्टता अतिरिक्त कम्प्रेसर शक्तिको आवश्यकता छ। तेल-मुक्त केन्द्रापसारक कम्प्रेसरको विशिष्ट शक्ति लगभग ६ किलोवाट/मि.³/मिनेट हो → कम्प्रेसर शक्तिमा १७०–२९० किलोवाटको बचत।

२४/७/३६५ संचालनमा आधारित गणना गरिएको। मूल प्रणालीको समकक्ष शक्ति ३५० किलोवाट (मध्य-सीमा), नयाँ प्रणाली ३ किलोवाट। वार्षिक बचत ≈ (३५०-३) किलोवाट × ८,७६० घण्टा ≈ ३,०४०,००० किलोवाट-घण्टा। औद्योगिक विद्युत दर ¥०.७०/किलोवाट-घण्टा अनुसार, वार्षिक विद्युत लागत बचत ≈ ¥२.१३ लाख। रखरखाव बचत सहित, कुल वार्षिक लाभ ≈ ¥२.४६ लाख।

मापन योग्य फाइदाहरू

• उल्लेखनीय ऊर्जा बचत:  एचओसी प्रविधिले सुखाउने प्रक्रियाको लागि लगभग शून्य विद्युत खपत प्राप्त गर्छ – चार सुखाउने यन्त्रहरूका लागि सम्पूर्ण नियन्त्रणहरूले मात्र ३ किलोवाटको खपत गर्छन्। मूल तापित पर्ज सुखाउने यन्त्रहरूको तुलनामा, पुनर्जनन ऊर्जा खपतमा लगभग ९७% को कमी आएको छ। पर्ज नष्टता हटाउनुले कम्प्रेसरहरूलाई क्षतिपूर्ति गर्न अतिरिक्त वायु उत्पादन गर्नुपर्दैन। वार्षिक विद्युत बचत ३ लाख किलोवाट-घण्टा भन्दा बढी छ जुन लगभग १,६७० टन/वर्ष CO₂ उत्सर्जन कम गर्ने बराबर छ (चीनको ग्रिड उत्सर्जन कारक ०.५५ किग्रा CO₂/किलोवाट-घण्टा मा आधारित)। यो फुयाओ समूहका ईएसजी कार्बन तटस्थता लक्ष्यहरूसँग पूर्ण रूपमा संरेखित छ।
• तरल पानीको जोखिम पूर्ण रूपमा हटाइएको:  एचओसी शुष्ककर्ताहरू अधिशोषण सिद्धान्तमा काम गर्छन् – शुष्कीकरण प्रक्रियाको समयमा कुनै तरल संघनित पानी उत्पादन गरिँदैन, जसले संघनित पानी निकाल्ने भाल्भको दोषको कारणले हुने तरल पानीको अप्रत्याशित स्थानान्तरणको विनाशकारी जोखिम पूर्ण रूपमा हटाउँछ।
• वर्षभरि स्थिर ओस बिन्दु:  अनलाइन निगरानीले देखाउँछ कि दबाव ओस बिन्दु वर्षभरि -४२°C देखि -४४°C सम्म स्थिर रहन्छ, गर्मी र आर्द्र ग्रीष्मकालीन अवस्थामा पनि -४०°C भन्दा माथि कहिल्यै नहुन्छ। लेपित काँच वा लेमिनेटेड काँच लाइनहरूबाट कुनै नमी-सम्बन्धित दोषहरूको रिपोर्ट गरिएको छैन।
• मोड्युलर अतिरिक्तता र भविष्यको विस्तार:  चार ड्रायरहरू तीन चलिरहेका + एक स्ट्याण्डबाइ भएर सेट गरिएको छ, जसले गर्दा कुनै पनि एकल युनिटलाई उत्पादनमा कुनै असर नपारी मर्मतसम्भारको लागि अफलाइन गर्न सकिन्छ — बाँकी तीन युनिटहरूले अझै पनि ५१० मि.क्यु.मि./मिनेट दिन्छन्, जसले आधारको शिखर माग ५५०–६०० मि.क्यु.मि./मिनेट पूर्ण रूपमा व्यवस्थित गर्दछ। भविष्यमा क्षमता विस्तार गर्दा अधिक प्रवाहको आवश्यकता पर्दा स्ट्याण्डबाइ युनिटलाई अनलाइन गरेर चार-चलिरहेको मोड (६८० मि.क्यु.मि./मिनेट) प्राप्त गर्न सकिन्छ, अतिरिक्त उपकरण किन्नुको आवश्यकता नहुने गरी।
• मर्मतसम्भार धेरै कम भएको:  एचओसी ड्रायरहरूको लामो साइकल समय (६–८ घण्टा) हुन्छ, जसले गर्दा भाल्भ सञ्चालनको आवृत्ति धेरै कम हुन्छ। कुनै विद्युत हिटरको खपत छैन, कुनै उच्च-आवृत्ति स्विचिङ भाल्भ छैन, कुनै डिसिक्यान्ट तेल-विषाक्तताको जोखिम छैन। डिसिक्यान्टको आयु ५ वर्षभन्दा बढी अपेक्षित छ।
• लगानीमा रिटर्न:  कुल स्थापित लागत ≈ ¥५.२ लाख  (चार ड्रायर र सामग्रीहरू)। वार्षिक विद्युत बचत ≈ ¥२.१३ लाख , मर्मतसम्भार बचत ≈ ¥०.३३ लाख , कुल वार्षिक लाभ ≈ ¥२.४६ निलियन . पुनर्प्राप्ति अवधि ≈ २.१ वर्ष .
• शून्य-कार्बन स्मार्ट कारखाना निर्माणलाई समर्थन गर्दै:  एचओसी सुखाने यन्त्रको उत्पादन प्रक्रियामा अपशिष्ट तापको पुनः प्रयोग गरी सुखाने प्रक्रियाको लागि अतिरिक्त विद्युत् खपत नगर्ने विशेषताले यस प्रक्रियाको कार्बन पदचिह्न घटाउँछ, जसले फुयाओको शून्य-कार्बन स्मार्ट कारखाना पहललाई मजबूत समर्थन प्रदान गर्छ।

ग्राहकको टेस्टिमोनियल

“हाम्रो फुक्विङ आधारमा प्रयोग गरिएको मूल सुखाने प्रणालीमा कतिपय समस्याहरू थिए: शीतलित सुखाने यन्त्रहरूमा संघनित जलको निकास विफल हुने जोखिम, उच्च पर्ज नोक्सान, ओस बिन्दुको अस्थिरता, र हाम्रा शून्य-कार्बन लक्ष्यहरूसँग असंरेखण। नयाँ चार-युनिट एचओसी सुखाने यन्त्र प्रणाली, जसमा ३+१ मोड्युलर अतिरिक्तता छ, यी सबै समस्याहरूको मौलिक समाधान प्रदान गर्छ— कुनै तरल पानी छैन, कुनै पर्ज नोक्सान छैन, लगभग शून्य विद्युत् खपत छ, र वर्षभरि -४०°सी भन्दा कमको स्थिर ओस बिन्दु छ। वार्षिक विद्युत् बचत ३ निलियन किलोवाट-घण्टा भन्दा बढी छ, र पुनर्प्राप्ति अवधि लगभग दुई वर्ष छ। यो समाधान फुयाओ समूहभरि संपीडित वायु सुखाने प्रविधि अद्यावधिकरणको लागि एउटा मापदण्ड बनेको छ।”

— उपयोगिता प्रबन्धक, फुयाओ ग्लास फुकिंग आधार